Uurimus automaatse tuvastamismeetodi varjatud vigade kohta teisejärgulise seadme relva kaitsekõrvaltsüklis elektroonikajas

I. Sissejuhatus

Järgmise relva kaitse sekundaarne ring elektrijaamas mõjutab oluliselt terviklikku elektrienergia süsteemi. Ühest küljest on järgmise relva kaitse sekundaarne ring energiaüsteemi oluline komponent, mille peamine ülesanne on tagada energiaüsteemi stabiilne toimimine. Kui sekundaarne ring toimib ebatavaliselt, võib see vähendada energiaüsteemi stabiilsust ja suurendada vigade tõenäosust.

Lisaks võib ebatavaline järgmise relva kaitse sekundaarne ring põhjustada kaitseseadme pettuse või mittevastavat toimimist, mis ohustab energiaüsteemi ohutust. Näiteks, kui joonel esineb lühikutte, võib ebatavaline sekundaarne ring takistada kaitseseadmet, et see ei lõigaks ajakohaselt vigastatud joont, mis võib viia raskemate tagajärgedeni, nagu seadmete kahjustus ja tuli. Seetõttu on äärmiselt vajalik tõhusalt tuvastada piiluvigad sekundaarses ringis.

Xia Tongzhao jne. esitasid meetodi piiluvigade tuvastamiseks elektrijaama järgmise relva kaitse sekundaarses ringis mitme parameetri informatsiooni alusel. Mitme parameetri informatsiooni kogumine võimaldab teha täielikku analüüsi sekundaarse ringi toimimise kohta, mis võimaldab täpsemalt tuvastada piiluvigasid, parandades vigade tuvastamise täpsust ja usaldusväärsust, aidates ajakohaselt tuvastada ja lahendada potentsiaalseid ohutushäireid. Siiski suurendab see meetod andmetöötluse keerukust ja arvutuslikku hulka mõnevõrra.

Yang Yuhan esitas meetodi elektrijaama järgmise relva kaitse sekundaarse ringi vigade tuvastamiseks PLC-tehnoloogia alusel. PLC-tehnoloogia paindliku programmeerimise, kõrge usaldusväärsuse ja suure laiendatavuse kasutamine parandab vigade tuvastamise automaatset tasemat ja intellegentsust, lubades jälgida sekundaarse ringi toimimist reaalajas, mis on hea rakendusega energiaüsteemi ohutuse ja stabiilsuse parandamisel. Siiski nõuab PLC-tehnoloogia tegelikus rakenduses vastavat hard- ja software'i toetust, mis suurendab energiaüsteemi kulud ja keerukuse.

Põhjalikuks, antud artiklis esitatakse uuring piiluvigade automaatse tuvastamismeetodi kohta elektrijaama järgmise relva kaitse sekundaarses ringis, analüüsides ja kontrollides disainitud tuvastamismeetodi omadusi võrdlevas testikeskkonnas.

II. Piiluvigade automaatse tuvastamisskeemi disain järgmise relva kaitse sekundaarses ringis
2.1 Järgmise relva kaitse sekundaarse ringi vigade siduspiirkonna analüüs

Käsitlades järgmise relva kaitse sekundaarse ringi olekuprobleeme, tekivad erinevate komponentide vahelised seosed [3]. Seega, kui esineb piiluvigasid, ei piirdu vastavad makroskoopilised nähtused konkreetse vigase asukoha. Selles osas analüüsib antud artikkel esmalt järgmise relva kaitse sekundaarse ringi vigade siduspiirkonda [4]. Sobiva funktsiooni loomisel muudetakse algne vigade tuvastamise probleem objektiivse funktsiooni optimaalse soodsusefunktsiooni arvutamiseks. Nii saab järgmise relva kaitse sekundaarse ringi tegeliku toimimisinformatsiooni alusel hindata selle ringi olekut.

Järgmise relva kaitse sekundaarse ringi konkreetse vigade siduspiirkonna korral võtab antud artikkel järgmise relva kaitse sekundaarse ringi tegeliku toimimisinformatsiooni ja oodatava väärtuse sarnasuse mõõtmise standardiks. Ringi kogujuhutuse arvutamisel võib olla vaja liita kõik ringi haarade juhud, kusjuures summeerimise ülemine ja alumine piir vastavad haarajuhtude arvule. Antud meetodiga saavutatakse järgmise relva kaitse sekundaarse ringi vigade siduspiirkonna analüüs, andes jätkmiseks piiluvigade tuvastamise rakendamise aluse.

2.2 Järgmise relva kaitse sekundaarse ringi piiluvigade tuvastamine

Tab.1 Erinevate astmega ringi vigade kriteeriumite iseloomulike voolu väärtuste väljundite võrdlus

I. Testitulemuste analüüs

Nähtud tabelist 1 nähtub, et kolmest erinevast tuvastamismeetodist, kirjandusest [1] esitatud meetod, mis põhineb mitme parameetri informatsioonil, töötab paremini kõrgema astmega vigade tuvastamisel. Kui mõõtmisringi üldine veaastus on vähem kui 10,0%, on ringi vigade kriteeriumi iseloomuliku väärtuse väljund tõsiseselt madalam, mis on teatud puudujääke tegeliku vigade määramiseks.

Kirjandusest [2] esitatud meetod, mis põhineb PLC-tehnoloogial, on üldiselt stabiilsem, kuid on ruumi parandamiseks üldiste väärtuste osas.

Vastupidiselt, antud artikli disainitud tuvastamismeetodi all on ringi vigade kriteeriumi iseloomulike väärtuste väljundid alati üle 0,12 A, ja maksimaalne väärtus ületab 0,22 A, mis võimaldab tõhusalt näidata elektrijaama järgmise relva kaitse sekundaarse ringi piiluvigase olekut. Kontrollgruppiga võrreldes on see selgelt eelistuslik stabiilsuse ja kohanemisvõime poolest.

Disainitud tuvastamismeetodi omaduste analüüsimisel ehitati PSCAD/EMTDC-s elektrijaama järgmise relva kaitse sekundaarse ringi mudel. Konkreetsel paigaldusetahehel arvestati täielikult tegelikku kaitse tüübi, elektriseadmete mudelit ja toimimisparameetrite konfiguratsiooni.

II. Rakendustestid
2.1 Testide ettevalmistamine

Tavalise edasijooni alusel konfigureeriti kauguskaitse ja kasutati seda elektrijaama järgmise relva kaitse sekundaarse ringina. Tegeliku toimimisparameetrite konfigureerimisel seadeti takistus ulatus 80% - 120% joone takistusest; viivitus oli 0,1 s, ja toimimisaeg oli 0,02 s; toimimisomaduseks valiti nelinurkne omadus, et tagada usaldusväärne toimimine, kui vigane toimub kaitse alanes ja usaldusväärne mitte-toimimine, kui vigane toimub kaitse ala väljaspool; kui pingeline väärtus oli alla 80% nimipingingut, blokeeriti kaitset, et vältida ebakorras toimimist liiga madalal pingel. KT (kuuptransformaator) transformeerimisnurk oli 1000:1, ja nimijuhutus seadeti 1,0 A. PT (pingustransformator) transformeerimisnurk oli 10000:1, ja nimipingeline väärtus seadeti 100 kV. Filtri konfigureerimisel kasutati alampäästefilterit, ja piirfrekvents seadeti 500 Hz, et vähendada kõrgefrekvenstset müra mõju kaitsele.

2.2 Testiplaan

Antud testikeskkonna alusel võeti kontrolgrupiks kirjandusest [1] esitatud meetod, mis põhineb mitme parameetri informatsioonil, ja kirjandusest [2] esitatud meetod, mis põhineb PLC-tehnoloogial. Kolme erineva meetodi tuvastustulemusi testiti sama töötingimustes.

Konkreetsete testitingimuste korral seadeti KT asuvate haarade juhutusringi vigaseks asukohaks, ja KT asuvate haarade mõõtmisringi üldine veaastus oli -15%, -10%, -5%, +5%, +10% ja +15%. Selle alusel loendati erinevate tuvastamismeetodite poolt väljastatud vigade kriteeriumi iseloomulike väärtuste jagunemist KT asuvate haarade juhutusringi väljunde korral.

2.3 Testitulemused ja nende analüüs

Erinevate tuvastamismeetodite korral loendati erinevate astmega ringi vigade kriteeriumi iseloomulike voolu väärtuste väljundid, ja konkreetsed andmetulemused on näidatud tabelis 1.

III. Järeldus

Järgmise relva kaitse sekundaarse ringi ebatavaline toimimine on üks otsekohestest tegureid, mis suurendab energiaüsteemi energiahävinud. Kui sekundaarses ringis vigastuvad kuuptransformaator või pingustransformator, viib see mõõtmisvigade juurde, mõjutades elektroonilise arve täpsust.

Antud artiklis esitatakse uuring elektrijaama järgmise relva kaitse sekundaarse ringi piiluvigade automaatse tuvastamismeetodi kohta, mis tõhusalt realiseerib erinevate astmega sekundaarsete ringide täpse tuvastamise ja on hea praktiline rakendusväärtus. Antud artikli kaudu uuritud ja disainitud järgmise relva kaitse sekundaarse ringi vigade tuvastamismeetodile on oodatav, et see annab väärtuslikku viidet elektrijaama tegelikule ohutuse haldamisele.

Kombineeritud järgmise relva kaitse sekundaarse ringi vigade siduspiirkonna soodsusefunktsiooniga, antud artikkel lahendab soodsusefunktsiooni optimaalse väärtuse kui lõpliku identifitseerimistulemuse. Antud meetodiga saavutatakse järgmise relva kaitse sekundaarse ringi piiluvigade tuvastamine ja analüüs.